CN201241793Y - 柱型多级风力发电机 - Google Patents

Abstract

柱型多级风力发电机，包括有机架、叶桨A、叶桨B、发电机定子、发电机转子、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。叶桨是其截面积呈半圆形状的两个叶片，交互在一个平面的直线上，中间形成一个空心的圆，采用直立设置形式。发电机定子和转子之间的间距可调节，在不改变风力发电机机体架构情况下，使其具有不同等级的发电效能。在机架的中心点位置，垂直设置有叶桨轴，包括叶桨B和叶桨A以交互的形式设置在叶桨轴上，叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置，叶桨轴的下端则与发电机转子相连接。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式，便于移动，便于携带，便于安装；可安装于任何位置和高度。

Description

柱型多级风力发电机

技术领域：

本实用新型涉及风力发电机，尤其涉及柱型多级风力发电机。

背景技术：

将风能转换成电能，即风电能转换系统，在工业应用领域已达到1MW～1.5MW级。现有技术的风力发电机在特定的风电场依靠高塔架、大叶桨等设施，以求得到高风速，从而产生电能，这在常年有风的风口区是可行的。但常年有顺向风的地区毕竟有限，且高塔架也不可能在人口稠密地区安装和运行，因此，这种以高塔架为特征的风力发电设备难以实现技术的民用化。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种是一种柱型多级风力发电机，这是一种利用风能的创新，这种风力发电机有着优良的集风装置，在配套的多级调速发电机支持下，在一级风或者说在风速4.8Km/h条件下即可产生电能。故此在任何位置、任何高度都可安装，真正实现了风电转换民用化的目的。

本实用新型所述的柱型多级风力发电机，涉及有风力发电机和直立式叶桨两大部分组成，具体说包括：机架、叶桨A、叶桨B、发电机定子、发电机转子、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。所说的叶桨，包括叶桨B和叶桨A，是其截面积呈半圆形状的两个叶片，并交互在一个平面的直线上，中间形成一个空心的圆，采用直立设置形式，所以也可以称之为直立式叶桨。每级叶桨结构相同，并以圆心直线呈90度。发电机定子由离散性分布的多个永磁体构成，且依据转子转速自动形成分级切割磁力线运动；通过控制转子和定子的数目，使同一台风力发电机具有不同等级的发电效能。发电机的定子和转子之间的间距是可以调节的；通过手动或自动方式调整定子和转子的间距，在不改变风力发电机机体架构情况下，使其具有不同等级的发电效能。发电机是低转速的交直流发电机，并可以多级调节转速；具有“穿通绕制工艺技术”的“无铁芯”线圈的特点。其发电机采用拖带设计，当风速使转子转速达到微电脑预设控制值时，具有转速抑制装置，从而控制工作负荷，形成防止毁损功能。所说的直立式叶桨，是本实用新型用于获取风力的装置，涉及有机架、叶桨B和叶桨A组成，机架是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件，整体呈框架性结构。在机架内设置有多级叶桨，所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上，以机架的中心点为圆心。在叶桨B的上面，设置有第二级的叶桨，称为叶桨A，叶桨B和叶桨A都是截面积成圆形的两个叶片，交互在一个平面的直线上，但设置在叶桨B之上的叶桨A的两个叶片所交互的直线，应该与第一级叶桨的两个叶片所交互的直线叉开一定的角度，最大的叉开角度为90度。也就是说，如果所说的叶桨仅设置有叶桨B和叶桨A共两层，两层的直线叉开角度为90度；如果设置的层数越多，各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。叶桨下端联接设置有发电机转子，与发电机定子配合，设置在机架的下端。本实用新型的主要特点在于，所说的叶桨，是其截面成圆形的两个叶片，并交互在一个圆平面的直线上，中间形成一个空心的圆。每级以圆心直线呈90度。所说的叶桨，包括叶桨B和叶桨A，设置为多层形式、多级结构，以增加聚风面积。叶桨上设置有指数曲线喇叭型的排风槽，在机架内安装。叶桨在任何风向下实现集风。当风进入叶桨时，风速减缓，风将能量传递给叶桨，叶桨对涡轮机转轴做功，推动涡轮机转轴旋转，也就是推动发电机转子旋转。发电机转子在发电机定子内转动形成了磁力线切割，产生电流。整流器进行桥式整流，通过充电器给蓄电池进行电能贮存，逆变器给用电荷载供电。

本实用新型的原理：集风装置的叶桨呈半圆型，由此减少了将返回叶桨的背面推向迎风方向的阻力，使启动扭矩减小。叶桨中间的空心圆，可使风能进入半圆叶桨后形成“驻点压力”，增加风能，减少湍流。多层叶桨互成90°分割，导引叶桨可适应各种风向。在这种结构下，风速被减缓从而形成风能，并推动涡轮机转轴做功，实现旋转运动。涡轮机转轴设计为发电机转子时，就在发电机定子内做切割磁力线的运动。发电机定子为离散性永磁体构成，实现多级调速的要求，降低了产生电能的风速要求。发电机产生电能后，经过整流器整流，通过内置的充电器将电能贮存于蓄电池中。用电负载工作时，通过逆变器进行交流或直流输出。

本实用新型所说的风力发电机，是设置在叶桨B中轴最下端的发电机，发电机转子与叶桨B中轴的最下端联接，发电机定子则固定在机架的下部。所说的机架，既是本实用新型所述柱型多级风力发电机的外框保护架，也是支撑架。在所说机架的四个面上，都设置有可以调节的挡风罩，风力或者风速超过规定数值时，可以适当关闭机架上的挡风罩，减少进风量，也就是通过挡风罩调节吹向叶桨B和叶桨A上的风量。

本实用新型所述的柱型多级风力发电机，整体结构简单，可以适应多种环境条件下的风力发电，尤其可以适应风向不确定和风力较小条件下的风力发电。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式，便于移动，便于携带，便于安装；可安装于任何位置，可安装于任何高度。在不同风速条件下，通过微电脑进行多种预置控制。风速为4.8Km/h(蒲福风级1级风)即可开始发电；风速为104Km/h(蒲福风级10级风)也可发电。

附图说明：

附图是本实用新型所述柱型多级风力发电机的结构示意图。附图1是本实用新型所述柱型多级风力发电机的总体结构示意图；附图2是集风装置的结构示意图；附图3是发电机的结构示意图。1—机架  2—叶桨A  3—叶桨B  4—发电机定子5—发电机转子

具体实施方式：

现参照附图1、2、3，结合实施例详细说明如下：本实用新型所述的柱型多级风力发电机，涉及有风力发电机和直立式叶桨两大部分组成，具体说包括：机架1、叶桨A2、叶桨B3、发电机定子4、发电机转子5、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。所说的叶桨，包括叶桨B3和叶桨A2，是其截面积呈半圆形状的两个叶片，并交互在一个平面的直线上，中间形成一个空心的圆，采用直立设置形式，所以也可以称之为直立式叶桨。每级叶桨结构相同，并以圆心直线呈90度。发电机定子4由离散性分布的多个永磁体构成，且依据发电机转子5转速自动形成分级切割磁力线运动；通过控制发电机转子5和发电机定子4的数目，使同一台风力发电机具有不同等级的发电效能。发电机定子4和发电机转子5之间的间距是可以调节的；通过手动或自动方式调整发电机定子4和发电机转子5的间距，在不改变风力发电机机体架构情况下，使其具有不同等级的发电效能。发电机是低转速的交直流发电机，并可以多级调节转速；具有“穿通绕制工艺技术”的“无铁芯”线圈的特点。其发电机采用拖带设计，当风速使发电机转子5的转速达到微电脑预设控制值时，具有转速抑制装置，从而控制工作负荷，形成防止毁损功能。所说的直立式叶桨，是本实用新型用于获取风力的装置，涉及有机架1、叶桨A2和叶桨B3组成，机架1是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件，整体呈框架性结构。在机架1内设置有多级叶桨，所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上，以机架1的中心点为圆心。在机架1的中心点位置，垂直设置有叶桨轴，包括叶桨B3和叶桨A2以交互的形式设置在叶桨轴上，叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置，叶桨轴的下端则与发电机转子5相连接。在叶桨B3的上面，设置有第二级的叶桨，称为叶桨A2，叶桨B3和叶桨A2都是截面积成圆形的两个叶片，交互在一个平面的直线上，但设置在叶桨B3之上的叶桨A2的两个叶片所交互的直线，应该与第一级叶桨的两个叶片所交互的直线叉开一定的角度，最大的叉开角度为90度。也就是说，如果所说的叶桨仅设置有叶桨B3和叶桨A2共两层，两层的直线叉开角度为90度；如果设置的层数越多，各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。叶桨下端联接设置有发电机转子5，与发电机定子4相配合，设置在机架1的下端。本实用新型的主要特点在于，所说的叶桨，是其截面成圆形的两个叶片，并交互在一个圆平面的直线上，中间形成一个空心的圆。每级以圆心直线呈90度。所说的叶桨，包括叶桨B3和叶桨A2，设置为多层形式、多级结构，以增加聚风面积。叶桨上设置有指数曲线喇叭型的排风槽，在机架1内安装。叶桨在任何风向下实现集风。当风进入叶桨时，风速减缓，风将能量传递给叶桨，叶桨对涡轮机转轴做功，推动涡轮机转轴旋转，也就是推动发电机转子5旋转。发电机转子5在发电机定子4内转动形成了磁力线切割，产生电流。整流器进行桥式整流，通过充电器给蓄电池进行电能贮存，逆变器给用电荷载供电。本实用新型的原理：集风装置的叶桨，包括叶桨B3和叶桨A2，呈半圆型，由此减少了将返回叶桨的背面推向迎风方向的阻力，使启动扭矩减小。叶桨中间的空心圆，可使风能进入半圆叶桨后形成“驻点压力”，增加风能，减少湍流。多层叶桨互成90°分割，导引叶桨可适应各种风向。在这种结构下，风速被减缓从而形成风能，并推动涡轮机转轴做功，实现旋转运动。涡轮机转轴设计为发电机转子5时，就在发电机定子4内做切割磁力线的运动。发电机定子4为离散性永磁体构成，实现多级调速的要求，降低了产生电能的风速要求。发电机产生电能后，经过整流器整流，通过内置的充电器将电能贮存于蓄电池中。用电负载工作时，通过逆变器进行交流或直流输出。本实用新型所说的风力发电机，是设置在叶桨B中轴最下端的发电机，发电机转子5与叶桨B中轴的最下端联接，发电机定子4则固定在机架1的下部。所说的机架1，既是本实用新型所述柱型多级风力发电机的外框保护架，也是支撑架。在所说机架1的四个面上，都设置有可以调节的挡风罩，风力或者风速超过规定数值时，可以适当关闭机架1上的挡风罩，减少进风量，也就是通过挡风罩调节吹向叶桨B3和叶桨A2上的风量。本实用新型所述的柱型多级风力发电机，整体结构简单，可以适应多种环境条件下的风力发电，尤其可以适应风向不确定和风力较小条件下的风力发电。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式，便于移动，便于携带，便于安装；可安装于任何位置，可安装于任何高度。在不同风速条件下，通过微电脑进行多种预置控制。风速为4.8Km/h(蒲福风级1级风)即可开始发电；风速为104Km/h(蒲福风级10级风)也可发电，达到了民用风力发电的效果。

Claims (3)

1、柱型多级风力发电机，其特征在于所说的叶桨，包括叶桨B(3)和叶桨A(2)，是其截面积呈半圆形状的两个叶片，并交互在一个平面的直线上，中间形成一个空心的圆，采用直立设置形式，每级叶桨结构相同，并以圆心直线呈90度。

2、根据权利要求1所述的柱形多级风力发电机，其特征在于机架(1)是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件，整体呈框架性结构；在机架(1)内设置有多级叶桨，所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上，以机架(1)的中心点为圆心；在机架(1)的中心点位置，垂直设置有叶桨轴，包括叶桨B(3)和叶桨A(2)以交互的形式设置在叶桨轴上，叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置，叶桨轴的下端则与发电机转子(5)相连接；在叶桨B(3)的上面，设置有第二级的叶桨，称为叶桨A(2)，叶桨B(3)和叶桨A(2)都是截面积成圆形的两个叶片，交互在一个平面的直线上。

3、根据权利要求1所述的柱形多级风力发电机，其特征在于叶桨设置为多层形式、多级结构，叶桨设置的层数越多，各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。

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